Garside, A. K.,  Risaldi, F., Dewi, S. K (2019) Perancangan Belt Conveyor sebagai Alat Material Handling pada Terminal Peti Kemas Surabaya. Buletin Profesi Insinyur 2(2) 069-075

## Perancangan Belt Conveyor sebagai Alat Material Handling pada Terminal Peti Kemas Surabaya
Proses  penanganan  material  merupakan  kegiatan utama yang dilakukan pada PT. Pelabuhan Indonesia III  dimana  perusahaan  bergerak  dalam  bidang  jasa kepelabuhan. Namun kenyataannya, proses penanganan  material  di  departemen  pergudangan Terminal  Peti  Kemas  masih  kurang  efisien.  Hal  ini disebabkan  bongkar  muat cargo  bag dengan menggunakan forklift memerlukan  kurang  lebih  10 buruh  untuk  mengangkut  80-85  ton  per  jam.  Buruh angkut  harus  memindahkan  material  berupa cargo bag dari  tumpukan  ke pallet ,  kemudian  material diangkut menggunakan forklift ke truk muatan untuk dibawa  ke  area  muat  dek  kapal.  Pada  kondisi  ini terdapat  beberapa  kekurangan,  waktu  yang  terbuang saat  buruh idle ,  biaya pallet ,  dan  biaya  lembur  jika perusahaan menggunakan buruh yang sama lebih dari satu shift kerja dalam satu hari. Tujuan penelitian ini adalah  mengusulkan  alat  material  handling  yang mampu  meningkatkan  kapasitas  bongkar  muat perusahaan.  Alat  ini  berupa belt  conveyor yang  akan digunakan  untuk  memindahkan cargo  bag dari tumpukan ke truk tanpa harus melakukan penyusunan  ke pallet .  Perancangan belt  conveyor didasari  oleh  perpektif  pengguna  dan  perhitungan kapasitas belt  conveyor ,  dengan  perancangan  ini proses  yang  dilakukan  menjadi  lebih  singkat  serta kapasitas bongkar muat meningkat sebesar 87,5% dari kapasitas sebesar 80 tph menjadi 150 tph.
Kata kunci : material handling, bongkar muat, peti kemas, conveyor
Diajukan: 13 September 2019 Direvisi: 14 September 2019 Diterima: 2 Oktober 2019 Dipublikasikan online: 3 Oktober 2019
Annisa Kesy Garside 1 Fitra Risaldi 1 Shanty Kusuma Dewi 1
1 Program Studi Teknik Industri, Universitas Muhammadiyah Malang

##  annisa_garside@yahoo.com

## Pendahuluan
PT.  Pelabuhan  Indonesia  III  atau  disingkat  Pelindo  III adalah  Badan  Usaha  Milik  Negara  (BUMN)  yang bergerak  di  bidang  jasa  kepelabuhan  dan  berkantor pusat di Surabaya, Jawa Timur. PT. Pelindo III mengelola 43  pelabuhan  yang  tersebar  di  7  provinsi  seluruh Indonesia dan menjalankan bisnis inti sebagai penyedia fasilitas jasa kepelabuhan. Proses penanganan material merupakan  kegiatan  utama  yang  dilakukan  pada Pelindo  III.  Namun  kenyataannya,  proses  penanganan material  di  departemen  pergudangan  Terminal  Peti Kemas masih kurang efisien. Hal ini disebabkan bongkar muat cargo  bag dengan  menggunakan forklift memerlukan kurang lebih 10 buruh untuk mengangkut 80-85  ton  per  jam.  Buruh  angkut  harus  memindahkan material  berupa cargo  bag dari  tumpukan  ke pallet , kemudian  material  diangkut  menggunakan forklift ke truk muatan untuk dibawa ke area muat dek kapal.
Proses bongkar muat dengan forklift menjadi cukup lama  karena  harus  menyusun cargo  bag diatas pallet terlebih dahulu, sehingga perusahaan sering kali lembur
agar  dapat  memenuhi permintaan proses penanganan komoditas  barang.  Hal  ini  merupakan  pemborosan karena  perusahaan  harus  membayar  upah  yang  lebih tinggi  dengan  lembur  tersebut.  Selain  itu  perusahaan juga  mengeluarkan biaya  untuk pallet. Oleh karena itu diperlukan  rancangan material  handling  equipment (MHE)  yang  efektif  dan  efisien  agar  perusahaan  dapat meningkatkan  produktivitas  dalam  aktivitas  penanga- nan materialnya.
Salah  satu  jenis  alat  pengangkut  yang  sering digunakan  oleh  kebanyakan  industri  adalah belt conveyor yang  berfungsi  memindahkan  bahan-bahan berbentuk  padat  (Aosoby  dkk.,  2016). Belt  conveyor memiliki  kapasitas  angkut  yang  cukup  besar  (500 sampai  5000  m³/jam  atau  lebih),  pemindahan  barang dapat  dilakukan  secara  kontinyu,  jarak  pemindahan yang cukup jauh (500-1000 m atau lebih), lintasan tetap serta bahan material yang dapat diangkut dapat berupa muatan  curah  ( bulk  load )  atau  muatan  satuan  ( unit load ), berat mesin relatif ringan serta pemeliharaan dan operasional  yang  mudah  (Zainuri,  2012).  Kemampuan ini  telah  menjadikan belt  conveyor secara  luas digunakan  sebagai  mesin  pemindah  bahan  (Raharjo,
2013). Penelitian ini bertujuan mengusulkan rancangan MHE  berupa belt  conveyor agar  perusahaan  dapat meningkatkan kapasitas proses bongkar muat sehingga biaya lembur buruh dapat ditekan seminimal mungkin.

## Metode
Identifikasi  kebutuhan  pelanggan  merupakan  langkah pertama  dalam  konsep  perancangan  produk.  Untuk mengetahui kebutuhan tersebut maka dilakukan proses wawancara  dan  penyebaran  kuesioner.  Wawancara kepada supervisor , foreman ,  dan  buruh  angkut pelabuhan,  sebagai  pihak  yang  dianggap  berkaitan langsung  dalam  perancangan  MHE.  Penyebaran kuesioner  dilakukan  untuk  mendapatkan  data  tentang keinginan pelanggan dan persepsi kebutuhan ideal yang diperlukan  untuk  menetapkan  ide  rancangan  pada spesifikasi  akhir  produk.  Langkah  kedua  adalah intepretasi data kebutuhan pelanggan yang merupakan jawaban  dari  identifikasi  kebutuhan  pelanggan. Intepretasi  kebutuhan  pelanggan  menuntun  dalam menetapkan  spesifikasi  produk,  membuat  konsep produk dan  menyeleksi konsep. Langkah ketiga adalah menetapkan target spesifikasi produk. Proses penetapan spesifikasi terdiri dari empat langkah yaitu: menyiapkan  gambar  metrik,  mengumpulkan  informasi tentang  pesaing,  menetapkan  nilai  target  ideal  dan marginal  yang  dapat  dicapai  untuk  tiap  metrik,  dan merefleksikan  hasil  dan  proses  (Ulrich  dan  Eppinger, 2011).
Langkah keempat adalah membuat konsep produk. Konsep produk merupakan gambaran singkat bagaimana  produk  memuaskan  kebutuhan  pelanggan. Proses  penyusunan  konsep  produk  terdiri  dari  empat langkah,  yaitu: mengembangkan  model-model  teknis suatu  produk;  mengembangkan  model  biaya  dari sebuah  produk;  memperbaiki  spesifikasi,  melakukan trade  off jika  diperlukan;  menurunkan  spesifikasi menjadi spesifikasi sub-sistem jika diperlukan. Langkah kelima adalah pemilihan konsep desain. Pada tahap ini, akan  dilakukan  penyaringan  dan  penilaian  untuk mendapatkan  konsep  desain  final.  Langkah  terakhir yang dilakukan  oleh tim pengembang yang terdiri dari pembuatan sketsa dalam bentuk CAD untuk mendapatkan gambaran secara jelas tentang spesifikasi akhir  dari  hasil  rancangan  produk.  Selanjutnya dilakukan  analisis  untuk  mengetahui  peningkatan produktivitas yang didapat setelah dilakukan perancangan.

## Hasil Kerja
Pada  kondisi  eksisting,  proses  bongkar  muat  pada departemen  pergudangan  Terminal  Peti  Kemas  Surabaya menggunakan material handling equipment berupa Forklift dengan  kapasitas 80  ton  per  hour  (tph).  Sedangkan spesifikasi  material  yang  akan  diangkut  adalah cargo  bag dengan massa jenis maksimal 180 Kg/m³ dan lebar maksimal 80 cm. Batasan awal rancangan merupakan spesifikasi awal dari  hasil  rancangan  yang  akan  didapat  yaitu  adalah: kapasitas  yang  diinginkan  sebesar  150 ton  per  hour (tph), lokasi outdoor , dan jarak yang diperlukan 16 m.
Identifikasi kebutuhan user
Jumlah  sampel  yang  akan  diwawancarai  diperoleh menggunakan  rumus  Slovin.  Dengan  jumlah  populasi sebanyak  55  dan  peluang  kesalahan  10%  diperoleh jumlah  sampel  35,4  ≈  36  orang.  Komposisi  sampel diambil dari pekerja dalam satu shift  yang terdiri dari 1 orang supervisor ,  1  orang foreman ,  dan  34  buruh angkut. Peneliti melakukan wawancara untuk identifikasi  kebutuhan user dengan  memberikan pernyataan  mengenai  fungsi,  keunggulan,  kelemahan, dan usulan perbaikan yang diinginkan user .

## Interpretasi kebutuhan user
Pada  langkah  ini  dilakukan  pengelompokan  setiap kebutuhan  menjadi  sebuah  hierarki.  Hierarki  yang didapat  berdasarkan  pernyataan  kebutuhan user dimana  jika  semakin  sering  sebuah  pernyataan disebutkan  maka  hierarki  dianggap  semakin  penting yang dijelaskan dengan jumlah tanda (*) yang dilakukan oleh  peneliti  serta supervisor perusahaan  sebagai pelanggan  pada  perancangan  MHE  ini.  Setelah mengelompokkan  kebutuhan  menjadi  daftar  hierarki maka  tim  pengembang  membuat  prioritas  pilihan  dan mengalokasikan  sumber  daya  dalam  mendesain produk.    Tabel  1  menunjukkan  derajat  kepentingan yang  diperoleh  dari  hasil  wawancara  dimana  5 menyatakan  sangat  penting  dan  1  menyatakan  sangat tidak penting.

## Tabel 1 Pengukuran derajat kepentingan
No Kebutuhan Kepentingan 1. Belt conveyor digunakan untuk mengangkut material dari tumpukan gudang ke truk muatan 5 2. Dirancang semi-otomatis 4 3. Awet digunakan 5 4. Mudah dalam perawatannya 3 5. Mampu meningkatkan produktivitas 3 6. Desain modern 1 7. Desain fleksible 3 8. Material tidak mudah tercecer 4 9. Tidak bising saat beroperasi 2 10. Tidak memakan banyak area 3 11. Tidak polutan 2 12. Terbuat dari bahan yang tahan banting tekanan 3

## Penetapan spesifikasi produk
Dalam  menetapkan  spesifikasi  produk  dimulai  dengan menentukan  metrik  sebagai  jawaban  dari  kebutuhan pekerja.  Gambar  1  menunjukkan  metrik  panjang belt conveyor sampai 16 m adalah jawaban dari kebutuhan belt  conveyor  digunakan  untuk  mengangkut  material dari tumpukan gudang ke truk muatan.
1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 . 9 . 1 0 . 1 1 . P a n ja n g b e lt c o n v ey o r 1 6 m D il e n g k ap i sw it c h o n /o ff p a d a m o to r p e n g g e ra k R a n g k a t e rb u a t d a ri f ra m e b aj a B e lt c o n v e y o r d il e n g k ap i c h ip c le an e r d a n b e lt c le a n e r M e m il ik i k ap a si ta s d ia ta s 8 0 t p h U k u ra n r o d a T in g g i sk ir t ru b b e r p a d a b ag ia n k a n a n d a n k ir i b e lt M o to r p e n g g e ra k d il e n g k ap i d e n g a n c o v e r y an g t e rt u tu p r ap a t B e lt c o n v e y o r ti d a k m e n g g u n a k a n p e ra la ta n p e n d u k u n g T in g k a t p o lu ta n B e lt d il e n g k ap i d e n g a n l ap is a n c a rc a s 1. Belt conveyor digunakan untuk mengangkut material dari tumpukan gudang ke truk muatan ●
2. Dirancang semi-otomatis ● 3. Awet digunakan ● ● ●
4. Mudah dalam perawatannya ● 5. Mampu meningkatkan produktivitas ● 6. Desain fleksible ● 7. Material tidak mudah tercecer ● 8. Tidak bising saat beroperasi ● 9. Tidak memakan banyak area ● ●
10. Tidak polutan ● 11. Terbuat dari bahan yang tahan banting tekanan
●
Gambar 1 Metrik kebutuhan pelanggan
Metrik Belt  conveyor dilengkapi  dengan switch yang built-in pada  motor  penggerak  adalah  jawaban  untuk kebutuhan  pekerja  untuk  MHE  dirancang  semi- otomatis, dan seterusnya. Selanjutnya, peneliti mengumpulkan  dan  menganalisis  produk  pesaing. Informasi belt  conveyor pesaing  yang  dikumpulkan adalah  merk Ammeraal  Beltech dan Chiorino .  Kedua merk  ini  dipilih  karena  merupakan  dua  merk  yang merepresentasikan  merk  superior (Ammeraal  beltech) dan  inferior (Chiorino) .  Langkah  terakhir  adalah memberikan nilai marginal dan ideal pada setiap metrik kebutuhan  yang  akan  menjadi  dasar  spesifikasi rancangan. Tabel 2 menunjukkan spesifikasi target belt conveyor .

## Perhitungan produktivitas belt conveyor
Perhitungan  produktivitas belt  conveyor dilakukan  untuk mendapatkan  spesifikasi  teknis  dalam  meningkatkan produktivitas proses bongkar muat perusahaan yang saat ini sebesar 80 tph.

## Tabel 2 Pengukuran derajat kepentingan
No Kebutuhan Metrik Nilai marginal Nilai ideal 1 1 Panjang belt conveyor 16 m 16 2 2 Dilengkapi switch on/off pada motor penggerak Ya 3 3 Rangka terbuat dari frame baja Ya 4 3,4 Belt conveyor dilengkapi chip cleaner dan belt cleaner Ya 5 5 Memiliki kapasitas diatas 80 tph 80 >80 6 6,9 Ukuran roda 150-200 200 7 7 Tinggi skirt rubber pada bagian kanan dan kiri belt 200 250 8 8
Motor penggerak dilengkapi dengan cover yang tertutup rapat Ya 9 9
Belt conveyor tidak menggunakan peralatan pendukung Ya Ya 10 10 Tingkat polutan 0 0 11 3,11 Belt dilengkapi dengan lapisan carcas Ya
Dari  hasil  perhitungan  diperoleh  spesifikasi  teknis belt conveyor untuk memenuhi kapasitas sebesar 150 tph untuk mengangkut cargo  bag dengan  massa  jenis  180  Kg/m³ sejauh 16 m sebagai berikut:
Luas cross section area
= 0,0915 m Kecepatan belt = 2,54 m/s Kapasitas belt conveyor = 150,65 tph ≈ 150 tph
Tarikan belt teoritis = 22230 N Daya motor penggerak = 56,47 kW  ≈ 60 kW Kecepatan rotasi motor
= 690 rpm

## Penyusunan konsep produk
Dalam  membuat  konsep  produk  mengacu pada  kebutuhan pelanggan  pada  tahap  identifikasi user dan  selanjutnya setiap  metrik  dapat  dikembangkan  menjadi  beberapa konsep.  Dari  hasil  pengembangan  konsep  didapatkan  2 konsep  “Konsep  A”  dan  “Konsep  B”  yang  memiliki perbedaan  pada  tiga  metrik  kebutuhan user  yaitu  :  Desain rangka,  model  roda,  serta  bahan  dari  motor  penggerak. Ketiga  metrik  ini  dapat  dikembangkan  tanpa  mengganggu sistem kerja dari belt conveyor sendiri. Dimana pada desain rangka Konsep A menggunakan desain hidraulik dan Konsep B  menggunakan frame  welding  model ,  untuk  model  roda Konsep  A  menggunakan roullete  wheel dan  Konsep  B menggunakan V  model  wheel dan  bahan cover motor Konsep  A  menggunakan  bahan steel  alloy dan  Konsep  B menggunakan  bahan  akrilik.  Spesifikasi  kedua  konsep seperti yang tertera pada Tabel 3.
Tabel 3 Konsep belt conveyor
No Metrik Satuan Konsep A Konsep B 1 Panjang belt conveyor 16 m m 16 16 2 Dilengkapi switch on/off pada motor penggerak List Ya Ya 3 Desain rangka Jenis Hidraulik Frame welding 4 Belt conveyor dilengkapi chip cleaner dan belt
cleaner
Jenis Ya Ya 5 Memiliki kapasitas diatas 80 tph tph 150 150 6 Model roda mm Roulette wheel V model wheel 7 Tinggi skirt rubber pada bagian kanan dan kiri belt mm 250 250
8 Bahan cover motor penggerak Jenis Steel alloy Acrylic 9 Belt conveyor tidak menggunakan peralatan pendukung Unit Ya Ya 10 Tingkat polutan ppm 0 0 11 Belt dilengkapi dengan lapisan carcas Jenis
Ya
Ya
Setelah  menentukan  spesifikasi  dari  kedua  konsep  yang dikembangkan maka selanjutnya hasil penentuan spesifikasi dari  konsep  tersebut  akan  diinterpretasikan  dalam  bentuk drawing CAD. Hasil intepretasi konsep A dan B dalam bentuk desain dapat dilihat pada Gambar 2 dan 3.

## Pemilihan konsep produk
Kriteria dipilih berdasarkan kebutuhan pelanggan yang telah diidentifikasikan oleh tim. Kriteria seleksi seharusnya dipilih untuk  membedakan  konsep-konsep,  namun  karena  setiap kriteria  diberi  bobot  yang  sama  pada  penyaringan  konsep, tim seharusnya tidak mencantumkan kriteria yang dianggap kurang penting agar perbedaan antara konsep-konsep dapat terlihat  pada  nyata  pada  hasil  seleksi  konsep  (Ulrich  dan Eppinger,  2011).  Tabel  4  menunjukkan  metrik  penilaian konsep belt conveyor.

## Tabel 4 Penilaian konsep belt conveyor
Kriteria Bo- bot Konsep A Konsep B Ra- ting Nilai Bobot Ra- ting Nilai Bobot Digunakan untuk mengangkut material bermassa berat 20% 3 0,60 3 0,60 Peralatan semi- otomatis 5% 3 0,15 3 0,15 Motor dilengkapi switch 5% 3 0,15 3 0,15 Dilengkapi aksesori pembersih 10% 3 0,30 3 0,30 Kekuatan belt 15% 3 0,45 3 0,45 Kekuatan frame 15% 3 0,45 2 0,30 Kekuatan roda 15% 3 0,45 2 0,30 Desain baru 5% 3 0,15 1 0,05 Tampilan 5% 3 0,15 4 0,20 Mobilitas penggunaan 5% 3 0,15 3 0,15 Total Nilai 3,00 2,65 Peringkat 1 2 Lanjutkan Ya Tidak

## Desain belt conveyor terpilih
Berdasarkan hasil pengolahan data maka konsep desain belt conveyor yang  dipilih  adalah  konsep  A,  dimana  hasil rancangan belt  conveyor ini  memiliki  spesifikasi  panjang sabuk mencapai 16 m, dilengkapi dengan switch yang built- in pada  motor,  desain  rangka hidraulik,  dilengkapi  aksesori pembersih,  kapasitas  mencapai  150  tph,  desain  roda roulette  wheel ,  tinggi skirts  rubber 250  mm,  bahan cover motor  adalah steel  alloy ,  dan belt menggunakan  lapisan carcas sebagai penguat belt.
Gambar 2 Rancangan belt conveyor konsep A
Gambar 3 Rancangan belt conveyor konsep B
Hasil  rancangan belt  conveyor yang  terpilih  dapat  dilihat pada  Gambar  4  dan  5.    Gambar  4  menunjukkan  hasil rancangan belt conveyor yang dipilih serta daftar komponen penyusunnya dan kuantitas dari setiap komponen. Gambar 5  menjelaskan  hasil  rancangan  dalam  bentuk  gambar  urai
disertai  nama  dari  setiap  komponen penyusunnya. Tabel  5 menunjukkan perbandingan penggunaan material handling equipment kondisi eksisting dengan usulan rancangan.
Tabel 5 Analisa kondisi eksisting dengan usulan rancangan
Atribut Kondisi eksisting Usulan rancangan Jenis material handling equipment Forklift Belt conveyor Kapasitas angkut 80 150 Peralatan pendukung pallet - Tenaga kerja Operator forklift dan buruh angkut Buruh angkut Daya penggerak Solar Listrik Harga unit MHE Rp 712.000.000 Rp 674.092.500 Sistem operasi Pengambilan pallet - penurunan material dari tumpukan - penyusunan material ke pallet - pengangkutan - penyusunan material ke truk Penurunan material dari tumpukan - pengangkutan - penyusunan material ke truk

## Kesimpulan
Belt  conveyor dirancang  berdasarkan  kebutuhan user . Spesifikasi  yang dimiliki yaitu panjang sabuk  mencapai
16  m,  dilengkapi  dengan switch yang built-in pada motor,  desain  rangka  hidraulik,  dilengkapi  aksesori pembersih,  kapasitas  mencapai  150  tph,  desain  roda roulette wheel , tinggi skirts rubber 250 mm, bahan cover motor adalah steel alloy , dan belt menggunakan lapisan carcas  sebagai  penguat belt. Berdasarkan  kapasitas angkutnya,  penggunaan belt  conveyor pada  proses bongkar  muat  mampu  meningkatkan kapasitas dari 80 tph  menjadi  150  tph  untuk  mengangkut  barang  tipe cargo bag dengan berat maksimal 180 kg/m³.

## Referensi
Cahyadi, D., Azis, G.F (2015). Perancangan belt conveyor kapasitas 30 ton/jam untuk alat angkut beras. Jurnal Sintek,  Vol. 9, No. 1, 13-17.
Ulrich  K.T.,  Eppinger  S.D.  (2011)  Product  design  and development. McGraw-Hill Education.
Zainuri  M.  (2006)  Mesin  Pemindah  bahan  (material handling equipment). Penerbit Andi.
Aosoby, R., Rusiato, T., Waluyo J. (2016) Perancangan belt conveyor  sebagai  pengangkut  batubara  dengan kapasitas  2700  ton/jam,  Jurnal  Teknik  Mesin,  Vol.3, No. 1, 45-51.
Raharjo,  R  (2013)  Rancang  bangun  belt  conveyor  trainer sebagai alat bantu pembelajaran, Jurnal Teknik Mesin – Politeknik Kediri , Vol 4, No. 2, 15-26.
Gambar 5. Gambar urai belt conveyor terpilih